贡伟伟
中石化南京化工机械有限公司，江苏 南京 210048
摘要：现阶段我国石油、医药等行业常见对压力容器设备的应用，可以在提升整体工艺条件水平的同时，为我国石油、医药等领域的发展贡献力量。而作为压力容器质量控制的关键阶段，容器制造过程中受到某些因素的影响，极易出现容器变形问题，进而对压力容器作用与功能的发挥产生影响。对此，本文从压力容器制造变形问题的分析入手，进一步阐明如何借助科学对策进行变形问题的有效控制。
关键词：压力容器；控制对策；制造；变形问题
作为影响压力容器能否可靠、安全运行的关键因素，压力容器制造质量的控制愈发受到人们的重视。但是受限于材料、焊接应力等因素的影响，导致压力容器在制造阶段出现变形问题的几率增大。倘若制造期间压力容器形成变形现象，轻则影响到压力容器运行稳定性，重则因安全事故的发生而威胁到人员安全。对此，如何加强对压力容器制造质量的控制，成为制造企业的重点关注问题。
1压力容器制造变形问题分析
1.1原材料因素
压力容器的制造涉及到对钢材料的应用，通常情况下会采用热切割技术进行大直径钢材料切割处理。而切口弧边受到热胀冷缩作用的影响，极易在冷却过程中形成变形的问题。在开展筒节焊接时，因钢材料形变问题的存在导致其辊圆焊接质量不到位，进而增大压力容器出现变形问题的几率。另外，钢材薄厚度的控制与容器变形问题的出现几率存在直接关联。而在实际容器制造期间，部分企业为缩减成本而选择对钢材“以薄代厚”，导致容器受力指标无法达到预期要求，不仅增大容器出现变形问题的几率，甚至因材料应用的不合理，导致压力容器运行年限的大大缩减。
1.2材料焊接应力因素
焊接操作的开展与压力容器制造质量的控制存在直接关联。倘若焊接工作开展不合理，极易导致压力容器变形问题发生概率增大。而在具体焊接过程中，受到焊接温度的影响易在焊接期间出现热胀冷缩现象，倘若未在焊接时采取相关措施进行温度问题的有效处理，极易导致压力容器在焊接过程中产生焊接残余应力，进而增大压力容器出现焊接裂缝和变形问题的几率。另外，为确保其压力容器焊接符合预期标准，相关人员需严格按照规定标准开展焊接作业。倘若在焊接期间相关人员未按照规定工艺标准进行处理，或者是针对某一焊接环节未做到严控，会因焊接质量不到位而出现容器变形问题。
1.3切割因素
作为压力容器制造的关键环节之一，切割处理的开展效果直接影响到容器制造质量。在实际压力容器制造过程中，钢板坯料是构成密封圈、法兰的主要材料，而针对钢板坯料的切割处理，倘若在处理期间未做到对受热情况的有效处理，会因温度因素的影响而出现钢板表面凹凸的现象，或者是其实际切削加工量无法达到预期要求。与此同时，热切割工艺的应用会产生一定量的钢板坯料消耗，倘若相关人员未做到将适量切割量加入到钢板坯料切割中，会影响到压力容器制造质量的控制效果。
2压力容器制造变形问题控制对策分析
2.1原材料因素控制
为避免压力容器制造因材料问题而产生变形问题，需做到在制造前进行原材料质量的严控。以相关规定标准为参照，进行各原材料的检测与审核，确保其达到标准要求后方可应用于压力容器制造中。同时，为保证压力容器能够在各种复杂环境中稳定运行，需结合以下几点要求进行高性能材料的选择：（1）按照工艺标准进行材料强度的控制，且材料的韧性、塑性均需达到规定标准。
（2）若压力容器存储介质具有腐蚀性特点，需要求其原材料应用具有较高的抗氢性和耐腐蚀性，且需控制材料焊接性、热加工性达到预期要求。（3）倘若压力容器在运行阶段始终处于高温状态，则需保证其热稳定性达到预期要求。若压力容器始终处于低温运行环境，则需保证原材料有较强的韧性。此外，为避免材料在运输、装卸环节出现损坏、破损等问题，要求相关人员加强对材料运输与装卸环节的控制，依据对实际运输情况的分析，采用科学措施来加强对原材料的防护，并做到在装卸环节轻拿轻放。
2.2金属焊接控制
金属焊接作为压力容器制造中必不可少的一环，倘若金属焊接质量未达到要求标准，会导致容器变形问题发生概率的增大。对此，需结合以下几点加强对金属焊接环节的质量控制：（1）焊接工艺的合理应用。焊接工艺应用是否合理与压力容器制造质量之间存在直接联系，并且压力容器是否会出现变形问题，受到焊接受热面积的直接影响。倘若焊接过程中发生受热不集中或者是焊接受热面积过大的现象，极易导致压力容器出现变形问题。所以需依据对压力容器焊接情况的分析，合理利用如CO2气体保护焊等工艺开展焊接作业。需注意，若容器制造阶段采用气体保护焊，则需将制造环境内的风速控制在2m/s内，避免因风速过大而影响到焊接质量。（2）注意对焊接材料环境的合理控制，以相关要求标准为参照，将材料存储仓库的环境湿度控制在60%以内。同时，若压力容器制造采用手工焊工艺，则需将其制造环境的风速控制在10m/s，避免因风速过大而影响到手工焊接质量。此外，倘若手工焊作业环境内的湿度≮90%，同样需禁止作业。（3）焊接材料的受热情况受到焊接电流电压的直接影响，所以需通过合理控制焊接电流电压来达到材料受热程度控制的目的。要求在焊接阶段相关人员务必做到对焊接电流与电压的合理控制，并通过小规模焊接作业的形式来实现对焊接材料受热情况的有效限制。
2.3容器内应力控制
为避免因内应力过大而产生容器形变问题，要求相关人员在开展切割焊接作业时做到以下几点：（1）为实现对容器内应力的有效消除，可采用热处理形式来实现对变形问题的有效抑制。以热处理工艺的应用为前提，实现对冷作硬化现象的有效消除，确保其材切削加工作业的顺利进行。具体切割作业期间，采用加热的形式进行正火部件的处理，材料出炉时需以1.5~2.5min/mm的厚度进行时间控制，并借助对空冷、风冷措施的应用来实现对材料的有效处理。（2）若压力容器制造涉及对奥氏体不锈钢材料的应用，可以在材料部件加热处理过程中应用固溶处理方法，将其处理温度控制在1000~1150℃之间，实现在奥氏体钢材中进行碳化物的有效融合，然后经2~3min保温后进行材料的快速冷却。（3）为实现对焊接应力的有效消除，需依据焊接情况的分析实施热处理，通过对焊接与冷作应力的有效消除，来降低压力容器出现变形、裂缝等问题的发生概率。具体焊接作业中，可以视情况采用分段处理或者是炉内整体的形式进行应力消除，然后采用相应保温手段进行炉内一端的处理，避免焊接应力因温度梯度变化的增大。
3结束语
综上所述，要想实现对压力容器制造阶段变形问题的有效控制，需在加强制造流程、工艺应用规范性的基础上，加强对压力容器制造材料质量的控制，按照规范标准进行容器焊接作业的管控，依据实际制造情况采用科学措施来消除焊接应力问题，确保压力容器的制造质量达到预期要求。
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